Молниеносная военно-морская реакция была проявлена адмиралом Микава. Сначала он колебался, поскольку его флоты никогда не проходили совместную подготовку, но он знал, что враг должен быть атакован. Адмирал выступил со своими соединениями, направляясь на юг. Его Восьмая флотилия была крепкой, надежной группой из пяти крейсеров ( «Хокаи», «Аоба», «Како», «Кинусага» и «Фуратака»), двух легких крейсеров ( «Тенрю» и «Юбари») и одного эсминца ( «Юннаги»). Имевший мало точных данных Микава просто собирался напасть на врага ночью. Японская теория ночных торпедных атак доказала свою эффективность во всех современных войнах. Практически теория была подкреплена применением отличных оптических приборов, не дающего вспышек пороха и невероятно мощных торпед дальнего действия «Лонг ланс», которыми были оснащены все японские крейсеры и эсминцы.
Соединения Микавы были замечены несколько раз на протяжении своего пути, однако обнаружение всегда отставало от продвижения из-за несовершенной системы сообщения. В то же время американские силы прикрытия понесли большие потери. Флетчер сообщил Тернеру, что уводит свои крейсеры на юг раньше, чем планировалось, из-за увеличения количества торпедных самолетов, брошенных на них. Он отплыл в полдень 9 августа, предоставив защиту плацдарма высадки десанта соединениям союзнических крейсеров и эсминцев, которыми командовал контр-адмирал В.А.К. Кратчли (ВМС Великобритании). Кратчли командовал австралийскими соединениями до того, как был назначен заместителем Тернера в операции «Сторожевая башня» в знак уважения к союзному характеру занятых в операции военно-морских сил. Кратчли расположил свои соединения двумя группами, на каждой стороне острова Саво, примерно в пятнадцати милях от места высадки десанта. Южная группа состояла из тяжелых австралийского крейсера «Канберра» и американского линкора «Чикаго», а также эсминцев «Паттерсон» и «Багли». В состав северной группы входили американские тяжелые крейсеры «Винсенс», «Куинси» и «Астория», а также эсминцы «Уилсон» и «Хелм»[147]. На некотором расстоянии эсминцы «Блю» и «Ральф Тэльбот» охраняли место стоянки.
Микава удалось обойти пикет эсминцев и войти в южный район острова Саво в 1:43 9 августа. К тому времени, когда «Паттерсон» передал сигнал опасности, японцы выпустили торпеды и открыли огонь. «Канберра» попала под обстрел и была быстро выведена из строя. «Чикаго» почти снесло нос торпедой, и он с трудом уполз из-под огня на запад; ответить он смог лишь несколькими выстрелами из своих 5-дюймовых вспомогательных батарей.
Короткая схватка с южными соединениями расколола японскую колонну на две: в одной оказались четыре тяжелых крейсера, в другой — остальные корабли. Обе колонны быстро двинулись на север и через несколько минут уже вступили в бой с северной группой союзников. Для последних это нападение оказалось внезапным — они до сих пор не подозревали, что к ним приближаются японцы. Три американских крейсера оказались не готовы к шквалу огня, который обрушился на них с обеих сторон; они смогли дать лишь очень невнятный ответ, после чего были затоплены. Все три были полностью уничтожены за пятнадцать минут обстрела.
Микава овладел положением. Его корабли израсходовали половину боеприпасов и торпед и были рассеяны коротким сражением. Флагманский корабль адмирала «Хокай» получил единственное серьезное повреждение, когда выпущенным с «Куинси» снарядом было убито около тридцати человек команды, находившихся около штурманской рубки. Его штаб планировал за два часа перестроиться с тем, чтобы двинуться на место стоянки транспортов. Микава не знал, что американские крейсеры ушли; он вполне обоснованно беспокоился о том, что его корабли задержались и могут быть при свете дня застигнуты авиацией. Микава предпочел осторожность и ушел на восток. По иронии судьбы, на обратной дороге американская подлодка S-44 торпедировала крейсер «Како» и затопила его.
Микава оставил после себя разгром: четыре утонувших и тонущих крейсера, более 1700 убитых и раненых. Успех высадки десанта был сведен к нулю за сорок минут сражения на море. Чувствуя себя неспособным защитить оставшиеся корабли, особенно без воздушного прикрытия, Тернер решил отвести их от острова. Было выведено 1800 пехотинцев Второго полка морской пехоты и увезена большая часть строительного оборудования, нужного для завершения строительства аэродрома. Пехотинцы Вандегрифта оставались с количеством боеприпасов, достаточным для четырехдневного боя, и с месячным запасом продовольствия — включая продукты, оставшиеся после японцев.